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《两点间的距离》教学设计(优质课)

两点间的距离
(一)教学目标
1.知识与技能:掌握直角坐标系两点间的距离,用坐标证明简单的几何问题。

2.过程与方法:通过两点间距离公式的推导,能更充分体会数形结合的优越性。


3.情态和价值:体会事物之间的内在联系,能用代数方法解决几何问题。

(二)教学重点、难点
重点,两点间距离公式的推导;难点,应用两点间距离公式证明几何问题。

(三)教学方法
启发引导式
教学环节教学内容师生互动设计意图
复习引入复习数轴上两点的距离公式. 设问一:
同学们能否用以前所学知
识解决以下问题:
已知两点P1 (x1,y1),P2(x2,
y
2
)求|P1P2|
设置情境导入
新课
概念形成过P1、P2分别向x轴和y轴作垂
线,垂足分别为N1(0,y),M2(x2,
0)直线P1N1与P2M2相交于点Q.
在直角△ABC中,|P1P2|2= |P1Q|2
+ |QP2|2,为了计算其长度,过点
P
1
向x轴作垂线,垂足为M1 (x1,
0)过点P2向y轴作垂线,垂足为
在教学过程中,可以提出
问题让学生自己思考,教
师提示,根据勾股定理,
不难得到.
通过提问思考
教师引导,使
学生体会两点
间距离公式形
成的过程.
N 2 (0,y 2),于是有|P 1Q |2 = |M 2M 1|2
= |x 2 – x 1|2,
|QP 2|2 = |N 1N 2|2 = |y 2 – y 1|2. 由此得到两点间的距离公式
22
122121||()()
PP x x y y =-+- 应用举例
例1 已知点A (–1,2),(2,7)
B 在x 轴上求一点,使|PA | = |PB |,并求|PA |的值.
解:设所求点P (x ,0),于是有
2222
(1)(02)(2)(07)x x ++-=-+-∴x 2
+ 2x + 5 = x 2
– 4x + 11 解得x = 1
∴所求点P (1,0)且
22||(11)(02)22
PA =++-=
同步练习,书本112页第1、2题.
教师讲解思路,学生上台板书. 教师提问:还有其它的解
法,由学生思考,再讨论提出
解法二:由已知得,线段
AB 的中点为127(,)22
M +

直线AB 的斜率为
22722731
()||
32227
72
(12)(02)22
3
k x PA -+=
=⋅---=++-=线段AB 的垂直平分线的方程是
2731
()2227
y x +-
=⋅--
在上述式子中,令y = 0,解得x = 1.
所以所求点P 的坐标为(1,0).因此
通过例题讲解,使学生掌握两点间的距离公式及其应用.
22
||(12)(02)22 PA=++-=
例2 证明平行四边形四条边的
平方和等于两条对角线的平方和.
分析:首先要建立直角坐标系,用坐标表示有关量,然后用代数进行运算,最后把代数运算“翻译”成几何关系.
证明:如图所示,以顶点A为坐标原点,AB边所在的直线为x轴,建立直角坐标系,有A(0,0).
设B (a,0),D (b,c),由平行四边形的性质的点C的坐标为(a + b,c),因为|AB|2 = a2,|CD|2 = a2,
|AD|2 = b2 + c2 = |BC|2
|AC|2 = (a + b)2 + c2,
|BD|2 = (b–a)2 + c2
所以,|AB|2 + |CD|2 + |AD|2 + |BC|2 =
2 (a2 + b2 + c2)
|AC|2– |BD|2 = 2(a2 + b2 + c2)所以,此题让学生讨论解决,再
由学生归纳出解决上述问
题的基本步骤:
第一步:建立直角坐标系,
用坐标表示有关的量.
第二步:进行有关代数运
算.
第三步:把代数结果“翻
译”成几何关系.
思考:同学们是否还有其
它的解决办法?
还可用综合几何的方法证
明这道题.
让学生深刻体
会数形之间的
关系和转化,
并从中归纳出
应用代数问题
解决几何问题
的基本步骤.
|AB |2 + |CD |2 + |AD |2 + |BC |2
= |AC |2 + |BD |2
因此,平行四边形四条边的平方和等于两条对角线的平方和. 归纳总结
主要讲述了两点间距离公式的推
导,以及应用,要懂得用代数的
方法解决几何问题,建立直角坐
标系的重要性. 师生共同总结 让学生更进一
步体会知识形
成过程
课后作业
布置作业
见习案3.3的第二课时.
由学生独立完成 巩固深化
备选例题
例1 已知点A (3,6),在x 轴上的点P 与点A 的距离等于10,求点P 的坐标 【解析】设点P 的坐标为 (x ,0),由|PA | = 10,得:
22(3)(06)10x -+-= 解得:x = 11
或x = –5.
所以点P 的坐标为(–5,0)或(11,0).
例2 在直线l :3x – y – 1 = 0上求一点P ,使得: (1)P 到A (4,1)和B (0,4)的距离之差最大; (2)P 到A (4,1)和C (3,4)的距离之和最小. 【解析】(1)如图,B 关于l 的对称点B ′(3,3).
AB ′:2x + y – 9 = 0 由290310x y x y +-=⎧⎨
--=⎩ 解2
5x y =⎧⎨=⎩

P (2,5).
(2)C 关于l 对称点324
(,
)55
C '
由图象可知:|PA | + |PC |≥|AC ′| 当P 是AC ′与l 的交点1126
(,)77
P 时“=”成立, ∴1126
(,
)77
P . 例3 如图,一束光线经过P (2,1)射到直线l :x + y + 1 = 0,反射后穿过点Q (0,2)求:(1)入射光线所在直线的方程; (2)沿这条光线从P 到Q 的长度.
【解析】(1)设点Q ′(a ,b )是Q 关于直线l 的对称点 因为QQ ′⊥l ,k 1 = –1,所以2
1,
10
QQ b k a '-==- 又因为Q ′Q 的中点在直线l 上,所以
02
1022
a b ++++= 所以2
10
210
22
b a a b -⎧=⎪⎪-⎨+⎪++=⎪⎩得31a b =-⎧⎨=-⎩,所以
Q ′(–3,–1)
因为Q ′在入射光线所在直线l 1上,设其斜率为k , 所以1(1)2
2(3)5
k --=
=-- l 1:21(2)5
y x -=-即2x – 5y + 1 = 0
(2)设PQ ′与l 的交点M ,由(1)知|QM | = |Q ′M | 所以|PM | + |MQ | = |PM | + |MQ ′| = |PQ ′| = 29 所以沿这光线从P 到Q 的长度为29. 入射光所在直线方程为2x – 5y + 1 = 0.。

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